CN111527027A - 直升机 - Google Patents

Abstract

用于直升机(1)的紧急出口(5a，5b)被描述，包括：限定开口(6)的壁(9)；以可移除的方式与开口(6)接合的可移除部件(10)；以及插在壁(9)与可移除部件(10)之间的密封件(12)。密封件(12)能在以下两种构造之间转变：第一构造，其中密封件防止在可移除部件(10)上施加预定载荷之后将可移除部件(10)从壁(9)上移除；第二构造，其中密封件允许在可移除部件(10)上施加预定载荷之后将可移除部件(10)从壁(9)上移除。紧急出口(5a，5b)包括插入在密封件(12)与壁(9)之间的插入件(25)；插入件(25)和密封件(12)中的至少一个(25，12)包括至少一个齿(26，29)，当密封件(12)在使用中使可移除部件(10)保持被约束在壁(9)上时，该至少一个齿与具有与齿(26，29)相对应的形状并由插入件(25)和密封件(12)中的另一个(12，25)限定的凹部(27，28)接合。

Description

直升机

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2017年12月19日提交的欧洲专利申请第17208693.6号的优先权，该欧洲专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及直升机的紧急出口。

背景技术

在已知类型的直升机中，需要设置紧急出口以便例如在发生事故的情况下使乘员迅速放弃直升机。

在一些已知方案中，也可以将直升机的正常服务出口用作紧急出口。

在另外的已知方案中，将足够大而允许人爬过的窗口被用作紧急出口。

根据这些另外的方案，紧急出口基本上包括：

-在直升机的机身上制作并限定开口的舱口；

-容纳在开口内的可移除部件，尤其是透明部件；以及

-插入在舱口与可移除部件之间的密封件。

在直升机正常运行状态下，紧急出口必须确保可移除部件不会因为作用在该可移除部件的面向直升机外部的表面上的气动吸力或压缩载荷而被移除，也不会因为可能施加在面向直升机内部的表面上的意外载荷而被移除。

相反，在紧急情况下，紧急出口必须允许机身内部的乘员迅速从舱口移除可移除部件。

更具体地说，必须能够通过在可移除部件上施加不超过等于25kg的预定值的力来将其移除。必须从机身的内部和外部都能够施加此力。

为了确保满足这些要求，例如在US-B-8,826,597中存在已知的紧急出口，其中密封件连续地胶合到可移除部件上，而非连续地胶合到舱口上。

更具体地说，密封件由可弹性变形的材料制成并且具有一对座，该对座可与相应的条形件结合，所述条形件连接至相应的可选择性驱动的抽出元件(例如，绳索)。

当将座接合在条形件中时，密封件被设置成第一构造，在该第一构造中，密封件防止在施加预定载荷值之后将可移除部件移除。这是因为密封件是可弹性变形的，并且总抵抗截面等于密封件截面和条形件的截面之和。

相反地，当通过操作抽出元件而移除条形件时，密封件因弹性变形而被设置成第二构造，在第二构造中，该密封件允许在施加预定载荷之后将可移除部件移除。这是因为在移除条形件之后密封件被设置成第二构造时，唯一的抵抗截面是密封件截面。

在紧急情况下，从将条形件与密封件的座接合以将密封件保持在第一构造并防止意外移除可移除部件的状态开始，分两步将可移除部件从舱口移除。

首先，通过作用在抽出元件上而将至少一个条形件从密封件上移除，以将密封件从第一构造转变为第二构造。

然后，通过在可移除部件的角部上施加预定载荷，将可移除部件与密封件一起从舱口移除。

在该方案中，密封件处于第二构造时能够移除可移除部件必须的有效载荷对应于克服置于密封件与舱口之间的胶水的阻力所需的载荷。

申请人已经观察到，胶合接头的存在使得难以精确且可重复地控制从舱口移除可移除部件所需的力。

实际上，胶水过多可能会太大地提高该力值，从而在紧急情况下难以移除可移除部件。

相反，胶水的量太少可能会在直升机飞行过程中存在可移除部件进行小的移动和振动的可能性。

因此，认为需要使移除可移除部件所需的力尽可能地可重复且可控。

还认为需要使移除可移除部件所需的力尽可能地与执行将密封件连接至壁的操作的人员的这些操作无关。

还认为需要减少移除可移除部件所需的力，同时确保可移除部件能够支撑在更关键的气动操纵中产生的气动载荷。

在行业中还认为需要以可能最简单的方式生产紧急出口，同时要求尽可能少地使用合格的技术人员和/或专用设备。

在行业中还认为需要能够以简单且廉价的方式将密封件施加到已经制造且投入使用的直升机的紧急出口。

还认为需要确保从移除可移除部件所需的前述力在-40℃至50℃的宽温度范围内保持恒定，与已知的和先前描述的方案不同。实际上，在上述温度范围内，胶合接头的机械抵抗特性发生了显著变化。

还认为需要尽可能降低紧急出口的成本和/或总重量。

FR-A-3003811描述了一种用于直升机的紧急出口。

US-A-5806257描述了一种用于机动车辆的出口，该出口包括限定开口的壁、与该开口接合的玻璃面板以及插入而胶合到玻璃面板上的密封件。出口还包括粘合剂组合物，该粘合剂组合物胶合到壁上并被引入由密封件限定的U形通道凹陷中。粘合剂组合物包括多个齿和凹部，这些齿和凹部与由密封件限定的相应的凹部和齿接合。

发明内容

本发明的目的是生产一种具有紧急出口的直升机，该紧急出口能够以简单且廉价的方式满足至少一个上述需求。

上述目的通过本发明来实现，因为本发明涉及根据权利要求1的直升机。

附图说明

为了更好地理解本发明，下文中将仅通过非限制性例子并参照附图来描述优选实施方式，其中：

-图1是根据本发明的包括紧急出口的直升机的侧视图；

-图2是沿图1的II-II线的截面；

-图3是图2的一些细节的进一步放大了比例的分解图；

-图4示出了图2的某些细节的立体图；

-图5以特别放大的比例示出了图1中的紧急出口的立体图，其中为清楚起见，移除了一些部件；以及

-图6以特别放大的比例示出了图1至图5中的紧急出口的另外的实施方式的立体图。

具体实施方式

参照图1，附图标记1表示直升机。直升机1基本上包括具有机头3的机身2、围绕轴线旋转的主旋翼以及位于机身2的一端并围绕其自身的轴线旋转的尾旋翼，该尾旋翼的轴线横向于主旋翼的轴线。

机身2又包括多个紧急出口5a和5b，这些紧急出口允许直升机1的乘员在必要时迅速放弃直升机1。

特别地，紧急出口5a位于旨在由直升机1的驾驶员以及可能的副驾驶员占据的驾驶室7中。

紧急出口5b位于旨在由机身2的乘员使用的机身的部分8上。

在本说明书中，由于对于所有紧急出口5a和5b，操作方法是相同的，因此下面将仅描述单个紧急出口5b。

紧急出口5b特别是包括：

-限定开口6的壁9；

-以可移除方式与开口6接合的可移除部件10；以及

-插入在壁9与部件10之间的密封件12。

根据紧急出口5b的结构要求，壁9可以与机身2一体地制成、连接至机身2或铰接至机身2。

在所示的情况下，部件10具有闭合轮廓13，其是矩形形状并且其各条边在顶点处相连。

优选地，部件10由玻璃制成。替代地，部件10由塑料、特别是聚碳酸酯或丙烯酸制成。

部件10的面积足以允许直升机1的乘员爬过并因此逃生。

在未被示出的一个实施方式中，部件10可以是不透明的。

密封件12具有与部件10的形状相对应的形状，并且具有沿着闭合路径P的主要延伸部。

如在图2至图5中可见，密封件12以固定的方式联接至部件10，并以可移除的方式联接至舱口9。

为了获得必要的鉴定书，紧急出口5b必须确保，在直升机1的正常运行状态下，在施加即使高于阈值(例如，20kg)的力之后，部件10由壁9保持在适当位置。

这样，确保了在直升机1的正常运行状态下，来自内部的正常载荷和来自外部的气动载荷不会引起部件10的移除。

相反，在紧急情况下，紧急出口5b必须确保通过施加低于上述阈值的力就可将部件10从壁9上移除。

该力可以由乘员从机身2的内部施加，或者由救援人员从机身2的外部施加。

更详细地，紧急出口5b包括：

-一对条状元件15(图4和图5)，其通常与由密封件12限定的相应的座16接合；以及

-移除元件17，其连接至元件15并且可以通过拉出动作来操作以从相应的座16移除这些元件15。

元件15还具有与密封件12的形状相对应的闭环形状。

在图5的实施方式中，移除元件17是尼龙绳18，其以可移除的方式固定到机身2的靠近壁9的固定部件19，并且可从机身2内部接近。

在图6的实施方式中，移除元件17是手柄。

密封件12可通过弹性变形在以下构造之间转变：

-在直升机1的正常运行状态下使用的第一构造，其中座16与元件15接合，并且即使在施加高于阈值的力之后，密封件也防止部件10从壁9上移除；以及

-在紧急情况下使用的第二构造，其中座16已脱离元件15并且在施加低于阈值的力之后，密封件能够实现部件10从壁9上移除。

更具体地，当密封件12处于第一构造时，与相应的座16接合的元件15导致密封件12的抵抗截面增大。实际上，该抵抗截面等于密封件12的截面与元件15的截面之和。

相反，当密封件12处于第二构造并且座16是自由的时，密封件12的抵抗截面相对于第一构造变小，并且仅等于密封件12的截面。

在紧急情况下，分两步将部件10从壁9上移除：

-首先，操作移除元件17以从密封件12上移除元件15并将密封件12从第一构造转变为第二构造；以及

-然后，在部件10的角部上施加低于阈值的载荷，以将部件10与密封件12一起从壁9上移除。

在所示的情况下，密封件12和条状元件15由橡胶制成。

有利地，紧急出口5b包括插入在密封件12与壁9之间的插入件25；插入件25又包括：

-一对齿26，它们与由密封件12限定的相应的凹部27接合；以及

-一对凹部28，当密封件12在使用中使部件10保持被约束在壁9上时，该对凹部28与由密封件12限定的相应的齿29接合。

插入件25通过由齿26与凹部27接合和凹部8与齿29接合所限定的刚性连接(positive connection)而连接至密封件12。

插入件25通过胶合接头连接至壁9。

参照图2至图5，密封件12还具有：

-轴线Y，其与路径P正交并与部件10和壁9所在平面平行；以及

-轴线X，其与路径P和轴线Y正交。

密封件12相对于Y轴线是对称的。

更详细地，密封件12包括：

-中央部分30；以及

-两对附件31和32，它们以悬臂的方式从中央部分30突出并且设置在中央部分30的关于Y轴线的相应的相对两侧。

每对的附件31和32在关于X轴线的相应的相互相对的两侧以悬臂的方式从中央部分30延伸。

座16设置在密封件12的相对于X轴线的相应的相互相对的两侧。

每个座16由中央部分30以及相关联的一对附件31和32界定，该对附件31和32彼此相对且平行于Y轴线。

每个座16在中央部分30的相对两侧平行于X轴线打开。

每个座16的轮廓还包括三个腔体33，这些腔体具有与路径P正交的大致半圆形的截面，并且一个腔体由相关的附件31界定，另一个腔体由附件32界定，另一个腔体由主体部分30界定。

每个座16的轮廓还包括连接截面，该连接截面介于腔体33之间并且将端部腔体33与相应的附件31和32连接。

每个元件15包括与相应的腔体33接合的多个突起35。

特别地，突起35具有将它们彼此连接的大致半圆形的轮廓。

密封件12还包括：

-座40，部件10胶合在该座内；以及

-座41，其沿方向Y与座40相对，并且可以与插入件25联接。

座40和41分别在相对于中央部分30的相对两侧打开。

座40的界限是：

-位于与方向Y正交的平面上的壁45；以及

-一对壁46，它们在与中央部分30相对的一侧从壁45延伸。

特别地，壁46包括：

-相应的主段47，它们以悬臂的方式从壁45突出，彼此平行并且位于与X轴线正交的相应的平面上；以及

-相应的相互会聚的端部段48，它们在与中央部分30相对的部分上从段47延续。

座41具有与插入件25的形状相对应的形状。

更详细地，座41基本上包括：

-头部51，其设置在中央部分30侧上并由中央部分30界定；以及

-一对壁52，它们彼此间隔开并且在与中央部分30相对的一侧从头部51以悬臂的方式突出。

头部51包括：

-壁49，其位于与方向Y正交的平面上并界定中央部分30；

-凹部27，其设置在壁53的侧面；以及

-齿29，其在方向Y上从相应的凹部27突出。

特别地，齿29相对于壁53设置在相应的凹部27的相对一侧。

此外，在所示的情况下，齿29与相应的凹部27连续。

从头部51开始在与中央部分30相对的一侧，壁52包括：

-相应的段53，其与相应的齿29连续，彼此平行并且位于与X轴线正交的相应的平面上；以及

-相应的端部段54，它们在与中央部分30相对的一侧从段53相互会聚并延续。

插入件25具有对称轴线Z，当插入件30与密封件12联接时，对称轴线Z与Y轴线重合。

更详细地，插入件25包括：

-头部60，其主要与Z轴线正交地延伸并限定齿26和凹部28；以及

-管状部分61，其与Z轴线平行地延伸并限定圆柱形座62，壁9的端部胶合在该圆柱形座62内。

更具体地说，头部60又包括：

-壁65，其位于与Z轴线正交的平面上；

-齿26，其限定在它们之间的壁65的相应的相对两端，并相对于方向Z侧向地设置；以及

-凹部28，其设置在相应的齿26的相对于壁65的相对两侧，并且由相应的齿26的轮廓部分地界定。

特别地，齿26介于相关的凹部28与壁65之间。

另外，在所示的情况下，齿26与相应的凹部28是连续的。

在所示的情况下，插入件25由橡胶制成。

紧急出口5a和5b的操作是相同的。

因此，在下文中仅描述紧急出口5b的操作。

从直升机1的正常运行状态开始在下文中详细描述紧急出口5b的操作，在直升机1的正常运行状态下，密封件12处于第一构造(图2)。

在直升机1的正常运行状态下，元件15与座16接合，而密封件12保持借助于插入件25连接的部件10。

结果，即使高于阈值的力被施加在部件10上(无论从机身2内侧还是由于与直升机1的操纵相关联的气动载荷)，密封件12也将部件10相对于壁9保持在固定位置。

在紧急情况下，将部件10从壁9上移除以便释放开口6。因此，机身2的乘员可以爬过从部件10释放的开口6。以完全相似的方式，救援人员可以从直升机1的外部将部件10移除。

如下所述，分两步将可移除部件10从壁9上移除。

首先，操作移除元件17以从密封件12的相关的座16移除元件15并将密封件12从第一构造转变为第二构造。

一个元件15的移除导致密封件12的抵抗截面减小。

之后，在部件10的角部上施加低于阈值的载荷就足以完成部件10的移除。

该载荷导致在插入件25的齿26与密封件12的相应的凹部27之间以及在密封件12的齿29与插入件25的相应的凹部28之间存在的摩擦力被克服。

结果，密封件12和部件10与插入件25分离，插入件25保持胶合在壁9上。

通过对根据本发明的紧急出口5a和5b的特性的检查，可以由其实现的优点是显而易见的。

特别地，紧急出口5a和5b包括插入件25，在直升机的正常运行状态下，该插入件通过刚性连接而连接至密封件12，该刚性连接由插入件25的齿26和密封件12的相应的凹部27以及密封件12的齿29和插入件25的相应的凹部28限定。

结果，抵抗从壁9上移除部件10和密封件12的力是在插入件25的齿26与密封件12的相应的凹部27之间以及在密封件12的齿29与插入件25的相应的凹部28之间存在的摩擦力。

这样，与本说明书的引言部分中讨论的已知方案不同，紧急出口5a和5b不需要断开任何胶合接头来实现将可移除部件10从壁9拉开。

结果，可以高精度且可重复地控制移除可移除部件10所需的力的大小。

此外，该力的大小基本上与借助于插入件25将密封件12连接至壁9的操作无关。

此外，申请人已经观察到，插入件25与密封件12之间的刚性连接能够确保，即使在直升机1在正常运行状态下并且密封件12处于第一构造时存在显著的气动载荷，部件10也保持与壁9连接。

相反，在紧急情况下并且密封件12被设置成第二构造的情况下，相对于由法规规定的最大值，移除部件10所需的力特别小，这在安全性方面具有明显的优势。

这主要取决于以下事实：凹部27进一步减小了设置成第二构造的密封件12的抵抗截面。

密封件12以连续的方式胶合到部件10，插入件25以连续的方式胶合到壁9。因此，紧急出口5a和5b可以以特别容易且廉价的方式制成，而不需要使用合格的技术人员和/或专用设备。

由于易于安装在壁9上，因此密封件也可以以简单且廉价的方式施加到已经制造且投入使用的直升机的紧急出口5a和5b上。

此外，由于移除可移除部件10所需的力仅取决于密封件12和插入件25之间的摩擦力，因此可以确保该力小于阈值并且在认证标准规定的-40℃至50℃的整个温度范围内基本恒定。

相反，由本说明书的引言部分中讨论的已知方案提供的胶合接头具有随温度显著变化的机械性能，这也导致移除可移除部件所需的力发生显著变化。

最后，紧急出口5a和5b特别经济并且相对于已知方案不会增加额外的重量。

最后，清楚的是，在不脱离权利要求书限定的范围的情况下，可以对本文所述和所示的紧急出口5a和5b进行修改和变型。

特别地，插入件25和密封件12之间的刚性连接可以通过以下方式实现：

-插入件25带有的单个齿26与密封件12带有的单个凹部27接合；或者

-密封件12带有的单个齿29与插入件25的单个凹部28接合。

Claims (9)

1.一种直升机(1)，包括：

-机身(2)；以及

-至少一个紧急出口(5a，5b)；

用于直升机(1)的所述紧急出口(5a，5b)包括：

-壁(9)，其限定开口(6)，与所述机身(2)一体地制成，或者直接或间接地连接至所述机身(2)；

-可移除部件(10)，其以可移除的方式与所述开口(6)接合；以及

-密封件(12)，其插入在所述壁(9)与所述可移除部件(10)之间；

所述密封件(12)能在以下构造之间弹性转变：

-第一构造，其中所述密封件在使用中防止在所述可移除部件(10)上施加预定载荷之后将所述可移除部件(10)从所述壁(9)上移除；

-第二构造，其中所述密封件在使用中允许在所述可移除部件(10)上施加所述预定载荷之后将所述可移除部件(10)从所述壁(9)上移除；

其特征在于，所述紧急出口(5a，5b)还包括插入在所述密封件(12)与所述壁(9)之间的插入件(25)；

所述插入件(25)包括至少一个第一齿(26)，当所述密封件(12)在使用中使所述可移除部件(10)保持被约束在所述壁(9)上时，所述第一齿(26)与第一凹部(27)接合，所述第一凹部(27)具有与所述第一齿(26)相对应的形状并由所述密封件(12)限定；

所述插入件(25)还包括至少一个第二凹部(28)，当所述密封件(12)在使用中使所述可移除部件(10)保持被约束在所述壁(9)上时，所述第二凹部(28)与第二齿(29)接合，所述第二齿(29)具有与所述第二凹部(28)相对应的形状并且由所述密封件(12)限定；

所述插入件(25)包括：

-中空的管状部分(61)，其以固定的方式与所述壁(9)接合；以及

-轴向端部(60)，其限定所述第一齿(26)和所述第二凹部(29)；

所述插入件(25)由可弹性变形的材料制成。

2.根据权利要求1所述的直升机，其特征在于，所述第二凹部(28)和所述第一齿(26)具有相应的相互连续的轮廓；和/或所述密封件(12)的所述第一凹部(27)和所述第二齿(29)具有相应的相互连续的轮廓。

3.根据权利要求1或2所述的直升机，其特征在于，所述插入件(25)包括设置在相对于第一对称轴线(Z)的相应的相互相对的两侧的一对所述第一齿(26)和对应的所述第二凹部(28)，所述第一对称轴线横向于所述插入件(25)的纵向延伸方向。

4.根据权利要求3所述的直升机，其特征在于，所述密封件(12)包括设置在相对于第二对称轴线(Y)的相应的相互相对的两侧的一对所述第二齿(29)和对应的所述第一凹部(27)，所述第二对称轴线横向于所述密封件(12)的纵向延伸方向；

当所述密封件(12)在使用中使所述可移除部件(10)保持被约束在所述壁(9)上时，所述第一和第二轴线(Y，Z)重合。

5.根据前述任一项权利要求所述的直升机，其特征在于，所述管状部分(61)和所述壁(9)彼此胶合。

6.根据权利要求5所述的直升机，其特征在于，所述管状部分(61)和所述壁(9)以连续的方式彼此胶合。

7.根据前述任一项权利要求所述的直升机，其特征在于，所述密封件(12)包括第一座(40)和第二座(41)，所述第一座(40)以固定的方式与所述可移除部件(10)接合，所述第二座(41)能与所述插入件(25)接合并设置在与所述第一座(40)相反的一侧；

所述第二座(41)限定所述至少一个第一凹部(27)和所述至少一个第二齿(29)。

8.根据前述任一项权利要求所述的直升机，其特征在于，所述直升机包括至少一个条状元件(15)，所述条状元件以可释放的方式容纳在所述密封件(12)的第三座(16)中，并且能从所述第三座(16)中选择性地抽出以使所述密封件(12)从所述第一构造弹性转变为所述第二构造。

9.根据前述任一项权利要求所述的直升机(1)，其特征在于，所述直升机包括：

-第一所述紧急出口(5a)，其被设计成在使用中允许驾驶室(7)的乘员紧急逃生；以及

-第二所述紧急出口(5b)，其被设计为在使用中允许占据所述机身(2)的乘客紧急逃生。

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